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北京前沿科学技术研究院（简称“北前科学院”）成立于2016年9月，北前科学院，是由北京中科光析科学技术研究所，北检（北检）检测技术研究院，标检（北京）质量检测中心等科研单位，组建成立的独立科学科研机构，致力于前沿科学领域的研究与创新人才培养，科学技术转移孵化等，世界前沿新科学普及传播。 更多简介 +
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来自加州大学洛杉矶分校的一组研究人员已经发现了第一个可稳定和全固态的热敏电阻，它使用电场来控制化学传导或设备的热运动
该小组的研究将于11月发表3《科学》杂志，详细介绍了该设备及其潜在应用凭借最高的速度和性能，该晶体管可以通过解剖级设计和分子工程为计算机芯片的热管理开辟新的前沿深入了解人体内调节热量的优势
“对流经材料的热流的精确控制一直是物理学家和工程师的一大难题，”该研究的作者、加州大学洛杉矶分校工程学院的机械和气溶胶工程教授胡永杰说“这个新的设计原则让我们明白，在关闭风扇电场的情况下，它可以控制热量的移动，就像几十年来使用电力晶体管一样。”
电子晶体管是现代信息技术的基础构建块它们是由贝尔实验室在1940年开发的，有三个终端——玛瑙、水源和水槽当通过栅极施加电场时，它会调节（在电子之前）通过栅极的电流这些导电设备可以简化或切换电气信号和电源但这些年来，这种情况一直在恶化，数十亿的晶体管扫描在芯片上，导致电子运动产生更多的热量，从而影响其性能传统的热休克有助于远离热点地区，但这仍然是对更具活力的控制和主动调节的挑战
尽管他们努力调整热导率，但他们的性能会受到运动部件、离子运动或液体溶液成分的影响这导致热运动的转换速度缓慢，表面温度较低，造成性能可靠性以及与半导体制造的兼容性问题
新型热晶体管具有安全的场效应（通过施加外部电场来调节材料的热导率）和全固态（标称部件），在半导体或制造过程中提供了高性能和与集成电路的兼容性该团队的设计结合了现场对充电动态的影响，使其能够使用可编程电源进行高性能切换，并不断增强电流
UCLA团队展示了一种具有创纪录高性能的热敏电阻，其开关速度超过100兆赫，或每秒100毫秒他们还提供了1300%的热传导可调谐性和100多万个开关循环的可靠性能
“这项工作是区域合作的结果，我们对分子和界面的详细了解使我们在控制具有潜在全球影响的重要材料特性方面迈出了重要一步，”化学和生物化学专家、作者PaulWeiss说“我们已经能够通过大量订单来提高市场切换的速度和规模，而不是以前可能的。”
在团队的概念验证设计中，制作了一个自行组装的机械接口，并为热运动提供了一个空间通过第三个端子切换电场和电场，可以通过精确地加热穿过材料来控制整个原子芯表面和表面的热阻研究人员通过光谱实验和第一原理理论计算验证了热敏电阻的性能，这些理论计算解释了原子和分子特性的场效应
该研究为芯片制造和性能的可持续能源提供了可扩展的技术创新胡建议，这一概念也提供了一种了解人体热量管理的新方法
“在任何一个基本层面上，该平台都可以为活细胞的分子水平机制提供见解，”Huaded
来自加州大学洛杉矶分校的其他研究者包括：曼丽、吴欢、艾琳娜薇、秦子豪、多米尼克·戈隆齐、阮和刘天汉HuandWeissareal是加州纳米系统研究所以及加州大学洛杉矶分校生物工程与材料科学与工程部的成员
这项研究得到了国家卫生研究所的支持斯隆基金会和国家科学基金会技术支持由加州大学洛杉矶分校纳米实验室和加州大学洛杉矶校区的加州纳米系统研究所提供计算资源由UCLA数字研究与教育研究所和先进的网络基础设施协调生态系统提供：服务和；支持
来源:
Materials provided by
University of California - Los Angeles.
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参考:
2024-01-20
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